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第1章 绪论1

第2章微生物的细胞化学和结构3

2.1 微生物细胞的化学组成3

2.1.1 生物元素3

2.1.2 研究方法3

2.2 细胞结构研究方法6

2.2.1 细胞破碎7

2.2.2 亚细胞结构的分离8

2.3 表面附属物10

2.3.1 鞭毛、菌毛和性毛11

2.3.2 荚膜和粘液层18

2.4.1 真细菌的细胞壁20

2.4 细胞壁20

2.4.2 古细菌的细胞壁30

2.4.3 真菌的细胞壁32

2.4.4 藻类的细胞壁35

2.5 原生质膜35

2.5.1 化学组成35

2.5.2 结构和功能44

2.6 基因组45

2.6.1 原核生物的基因组46

2.6.2 真核微生物的基因组53

2.7 核蛋白体55

2.7.1 原核生物的核蛋白体55

2.7.2 真核生物的核蛋白体57

2.8.1 原核生物的细胞内膜系统58

2.8 细胞内膜系统58

2.8.2 真核生物的细胞内膜系统62

2.9 特殊内含体及贮存物质颗粒67

2.9.1 空气泡囊68

2.9.2 磁性颗粒68

2.9.3 细菌的内生孢子68

2.9.4 贮存物质颗粒69

2.10 可溶性细胞物质70

第3章微生物的营养72

3.1 微生物的营养类型72

3.2 微生物的营养物质73

3.2.1 碳源73

3.2.3 生长因子74

3.2.2 氮源74

3.2.4 矿质元素79

3.2.5 水79

3.2.6 氧82

3.3 小分子营养物质的吸收83

3.3.1 被动运输83

3.3.2 促进扩散84

3.3.3 主动运输84

3.3.4 基团转移86

3.4 大分子营养物质的吸收和分泌88

3.4.1 核酸的吸收88

3.4.2 蛋白质的吸收88

3.4.3 细胞的分泌作用89

4.1 新陈代谢的概念及微生物代谢的特点91

第4章微生物代谢概论91

4.2 微生物代谢的研究方法92

4.2.1 静息细胞法92

4.2.2 同位素示踪法93

4.2.3 极谱分析法95

4.2.4 瓦勃格氏压力计法97

4.2.5 突变株的应用98

第5章微生物的产能代谢102

5.1 生物力能学基本原理102

5.1.1 自由能和平衡常数102

5.1.2 氧化还原电位103

5.1.3 高能化合物103

5.2.1 大分子的降解104

5.2 能量来自有机物104

5.2.2 二糖的分解109

5.2.3 单糖的分解110

5.2.4 脂肪和脂肪酸的分解150

5.2.5 含氮化合物的分解154

5.2.6 其它有机物的分解161

5.2.7 内源性代谢物的分离169

5.3 能量来自无机物172

5.3.1 氢的氧化173

5.3.2 氨的氧化175

5.3.3 硫的氧化176

5.3.4 铁的氧化178

5.4 能量来自可见光178

5.4.2 绿色细菌的光能转化179

5.4.1 紫色细菌的光能转化179

5.4.3 蓝绿细菌的光能转化180

5.4.4 嗜盐细菌的光能转化181

第6章微生物的合成代谢183

6.1 生物合成速率及ATP的利用183

6.2 二氧化碳的固定187

6.2.1 自养型CO2固定187

6.2.2 异养型CO2固定193

6.3 二碳化合物的同化195

6.3.1 乙醛酸环195

6.3.2 甘油酸途径197

6.4 糖类的合成198

6.4.1 单糖的合成198

6.4.2 糖核苷酸的合成及其相互转化200

6.4.3 多糖的合成203

6.5 脂类的合成216

6.5.1 脂肪酸的合成216

6.5.2 脂肪和磷脂的合成225

6.5.3 萜烯及其有关化合物的合成227

6.6 生物固氮230

6.6.1 固氮微生物和固氮体系231

6.6.2 固氮作用的机制234

6.6.3 固氮作用的抑制剂及氢的作用241

6.6.4 防氧保护机制241

6.6.5 固氮产物(氨)的同化243

6.7 氨基酸的生物合成244

6.7.1 氨的来源245

6.7.2 硫的来源246

6.7.3 氨基酸碳架的来源247

6.7.4 氨基酸合成的途径248

6.8 核苷酸的合成261

6.8.1 嘌呤核苷酸的生物合成261

6.8.2 嘧啶核苷酸的合成268

6.9 核酸的合成273

6.9.1 DNA的合成274

6.9.2 RNA的合成284

6.9.3 核酸合成的抑制剂287

6.10 蛋白质的生物合成288

6.10.1 mRNA288

6.10.2 tRNA291

6.10.3 核蛋白体293

6.10.4 蛋白质的合成过程294

6.10.5 线粒体中蛋白质的合成298

6.10.6 蛋白质合成所需的能量298

6.10.7 蛋白质生物合成的抑制剂298

6.11 其它生物活性物质的合成300

6.11.1 辅酶A的合成300

6.11.2 烟酰胺核苷酸的合成302

6.11.3 黄素核苷酸的合成304

6.11.4 吡咯环及其有关化合物的合成307

第7章微生物的次级代谢311

7.1 次级代谢的概念及类型311

7.1.1 次级代谢的概念311

7.1.2 次级代谢产物的类型311

7.2.1 概述316

7.2 次级代谢产物的生物合成316

7.2.2 青霉素和头孢菌素的生物合成317

7.2.3 链霉素的生物合成319

7.2.4 四环素族抗生素的生物合成325

7.2.5 赤霉素的生物合成327

7.2.6 麦角碱的生物合成327

7.2.7 白喉毒素的生物合成330

7.3 次级代谢的特点331

7.3.1 次级代谢以初级代谢产物为前体,并受初级代谢的调节331

7.3.2 次级代谢产物一般在菌体生长后期合成332

7.3.3 次级代谢酶的专一性低333

7.3.4 次级代谢产物的合成具有菌株特异性333

7.3.5 次级代谢与质粒的关系333

7.4.2 次级代谢产物是贮藏物质的一种形式336

7.4 次级代谢的生理功能336

7.4.1 次级代谢可维持初级代谢的平衡336

7.4.3 使菌体在生存竞争中占优势337

7.4.4 与细胞分化有关337

第8章微生物的代谢调节338

8.1 代谢调节的方式338

8.1.1 细胞透性的调节338

8.1.2 代谢途径区域化339

8.1.3 代谢流向的调控339

8.1.4 代谢速度的调控340

8.2 酶合成的调节341

8.2.1 酶合成的诱导341

8.2.2 酶合成的阻遏343

8.2.3 酶合成调节的遗传机制:操纵子学说345

8.3 酶活性的调节361

8.3.1 激活361

8.3.2 抑制362

8.3.3 酶活性调节的分子机制368

8.4 初级代谢的调节376

8.4.1 产能代谢的调节:能荷调节376

8.4.2 核蛋白体合成的调节380

8.4.3 氨基酸、核苷酸合成代谢的调节384

8.5 次级代谢的调节384

8.5.1 初级代谢对次级代谢的调节384

8.5.2 碳代谢物的调节作用388

8.5.3 氮代谢物的调节作用391

8.5.4 磷酸盐的调节作用395

8.5.5 次级代谢中的诱导作用及产物的反馈作用398

8.5.6 次级代谢中细胞膜透性调节400

8.5.7 溶解氧和金属离子的影响400

8.6 微生物代谢的人工控制401

8.6.1 生物合成途径的遗传控制401

8.6.2 微生物发酵条件的控制408

第9章微生物的生长、繁殖与环境412

9.1 单细胞微生物的生长412

9.1.1 细菌个体的生长412

9.1.2 细菌群体的生长421

9.1.3 酵母菌的生长435

9.2.1 丝状菌生长的测量方法442

9.2 丝状真菌和放线菌的生长442

9.2.2 菌丝体的顶端生长443

9.2.3 分枝生长的调节445

9.2.4 真菌菌落的分化446

9.2.5 真菌菌落径向扩展曲线447

9.2.6 液体培养中的菌丝生长曲线447

9.2.7 放线菌菌丝的生长448

9.3 微生物的培养450

9.3.1 同步培养450

9.3.2 连续培养453

9.4 微生物的生长与环境的关系458

9.4.1 环境因子对生长的影响458

9.4.2 微生物对环境的反应478

10.1 营养体分化491

第10章微生物的分化与发育491

10.1.1 节杆菌细胞形态的转变492

10.1.2 根瘤菌的形态分化494

10.1.3 丝状蓝细菌的形态分化496

10.1.4 毛霉和酵母菌的二型态503

10.2 孢子形成507

10.2.1 细菌的芽孢507

10.2.2 链霉菌的分化与孢子形成517

10.2.3 酵母菌的子囊孢子523

10.2.4 担子菌的担孢子531

10.3 多细胞结构与分化535

10.3.1 粘细菌的分化535

10.3.2 网柄粘菌的分化541